深圳湾汇云中心位于深圳市南山区深圳湾超级总部区。四期、五期工程由中建研究院工程咨询设计院、中建研科技有限公司担任结构顾问。商业面积四期约10万平方米,五期约20万平方米。工程咨询设计院幕墙研究所负责下沉式方形雨棚设计和酒店入口雨棚幕墙及钢结构设计。
下沉式方形雨棚由上海国际建筑设计事务所AICO设计。其基本形状是两端凸起的马鞍形。最初的计划是使用带有三角形内部网格和三角形内部龙骨部分的玻璃天篷。效果如下图所示。
平面效果图-三角形玻璃雨棚
项目实景图(夜景)
就结构受力而言,该雨棚的根部问题是该项目的一大难点。由于深圳风压较高钢结构雨棚效果图,50年基本风压为0.75 kN/m2。在风荷载作用下,这种雨篷的前后倾斜端会一端产生风升力,另一端产生风压,这是最不利的工况,导致根部产生巨大的倾覆弯矩。该顶棚的支撑条件较差。其中一个支撑点作用于下部土建结构梁,其抗剪、抗扭能力也较弱。
在对原建筑平面影响最小的情况下,幕墙庭院结构团队提出了三支撑方案,即支撑点位于土建梁处采用双支撑,支撑点位于土建梁处时采用单支撑。点位于柱上。经过计算,三支撑方案的结构模型如下图所示。
三支撑玻璃雨棚主体结构模型
三轴承方案可以解决弱侧倾覆力矩过大的问题,但满足各荷载组合下受力和变形要求的雨篷结构件仍然比较坚固。为了保证方案的美观性钢结构雨棚效果图,遮阳篷功能只能在使用性方面做出相应的选择。 AICO公司的优化方案是叶脉方案,效果如下图所示。
平面效果图-叶脉冠层
该方案放弃了上层玻璃,采用了镂空的方式。内部龙骨也由三角形排列调整为粗细排列。该方案大大降低了风荷载的影响,使钢结构的截面尺寸满足外观要求。同时,双轴承的反力也在下部主体结构的承受范围之内。最终,该方案被确定为最终方案。
在幕墙施工方面,无缝不锈钢板也是该项目的难点之一。幕墙院团队积极配合攻关,创新研发,尽可能还原设计方案。最终,在团队的不懈努力和业主的全力支持下,顺利完成了设计任务,实际完工的雨篷高度恢复了原规划模型。
在下沉式方形雨棚的施工过程中,我们也遇到了吊装困难、主体结构自重变形导致面板安装误差、抛光喷砂色差控制等问题。凭借施工人员的经验和智慧,问题一一克服,最终在五年内顺利提前完成了施工安装。
项目组成员:宋新宇、陈美和、乔斌
作者 |宋新宇